Báo cáo Biện pháp Thiết kế chủ đề truy vấn dữ liệu - Tin học 12, nhằm phát triển năng lực học sinh

ẽ khuyến khích các em có định hướng tốt hơn khi chọn chuyên ngành ở các bậc học cao hơn và tạo sự chắc chắn cho cả sự nghiệp về sau. Những học sinh được dạy học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học chắc chắn; khả năng sáng tạo, tư duy logic; hiệu suất học tập và làm việc vượt trội và có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh
Trên tinh thần đó, bản thân tôi đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế, dạy học chủ đề: Truy vấn dữ liệu – tin học 12, nhằm phát triển năng lực cho học sinh theo định hướng STEM.
PHẦN II. NỘI DUNG
THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
Hiện nay, có nhiều phương pháp đổi mới giờ dạy được triển khai thực hiện ở các cấp học như: Đổi mới SHCM theo Nghiên cứu bài học, xây dựng các chủ đề dạy học ... những giải pháp đổi mới đã khắc phục tình trạng dạy học mang tính hàn lâm, thụ động trước đây. Tuy nhiên, các phương pháp trên vẫn còn hạn chế trong việc phát huy năng lực sáng tạo và trải nghiệm nghiên cứu khoa học của học sinh. Phương pháp dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM là chủ đề tích hợp liên môn. Với phương pháp này, học sinh sẽ có thời gian để hình thành các kỹ năng giải quyết vấn đề và liên hệ thực tế, vì thời gian thực hiện dự án không chỉ là trong tiết học mà còn thực hiện cả ngoài tiết học.
NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN SÁNG KIẾN
Tìm hiểu về quy trình kỹ thuật, tiêu chí xây dựng bài học STEM
Kế hoạch bài học STEM
B1. Tên chủ đề; B2. Mô tả chủ đề;
B3. Mục tiêu: Kiến thức, kĩ năng, phẩm chất, năng lực; B4. Thiết bị;
B5. Tiến trình dạy học ( Gồm 5 hoạt động). Hoạt động 1: Xác định vấn đề
+ Mục đích;
+ Nội dung;
+ Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh;
+ Cách thức tổ chức hoạt động.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
+ Mục đích;
+ Nội dung;
+ Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh;
+ Cách thức tổ chức hoạt động. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp.
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Sự phù hợp của tiến trình tổ chức các hoạt động học của học sinh trong các bài học STEM với phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực

Giáo dục STEM

Gắn kết

Xác định vấn đề/ nhu cầu thực tiễn

HĐ1: Tiêu chí dụng cụ/thiết bị cần chế tạo

Khám phá

Nghiên cứu kiến thức mới cần sử dụng

HĐ2: Học kiến thức mới + Đề xuất các giải pháp/Bản thiết kế

Giải thích

Mở rộng
Đề xuất các giải pháp/ Bản thiết kế

Lựa chọn 1 giải pháp/ Bản thiết kế

HĐ3: Trình bày/bảo vệ/lựa chọn giải pháp/thiết kế

Chế tạo mẫu

HĐ4: Chọn dung cụ, Chế tạo và thử nghiệm

Thử nghiệm – Đánh giá
Chia sẻ và thảo luận

HĐ5: Trình bày sản phẩm + Đánh giá

Đánh giá

Điều chỉnh thiết kế
Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Tiêu chí 1:Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn. Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật.
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa hs vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm.
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn hs vào hoạt động nhóm kiến tạo.
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà HS đã và đang học.
Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập.
Thiết kế kế hoạch dạy học theo chủ đề STEM, chủ đề: Truy vấn dữ liệu – tin học 12
Lựa chọn chủ đề, nội dung bài dạy học
Chủ đề: Truy vấn trong CSDL
Xác định yêu cầu kiến thức, kĩ năng, thái độ
Kiến thức
+ Biết khái niệm mẫu hỏi, vai trò của mẫu hỏi.
+ Biết sử dụng các phép toán, biểu thức, các hàm số học chuẩn trong mẫu
hỏi.

+ Biết các bước chính để tạo mẫu hỏi.
Kỹ năng
+ Sử dụng các biểu thức toán học trong thiết lập mẫu hỏi.
+ Viết đúng biểu thức điều kiện khi thiết lập mẫu hỏi.
Thái độ
+ Tự giác, tích cực và chủ động trong các hoạt động tập thể.
Năng lực
+ Phát triển năng lực chung: phát hiện giải quyết vấn đề, năng lực hoạt
động nhóm.
+ Phát triển năng lực đặc thù: Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông, Hợp tác trong môi trường số.2.2.3 Xác định phương pháp, đồ dùng dạy học
Phương pháp: Thuyết trình, hoạt động giải quyết vấn đề, hoạt động nhóm, hoạt động cặp đôi.
Phương tiện dạy học:
+ Giáo viên: Máy chiếu, phiếu học tập, hình ảnh minh họa trên slide.
+ Học sinh: Sách giáo khoa, bảng phụ.
2.2.4 Lập bảng mô tả yêu cầu cần đạt
Nội dung
Loại câu hỏi/bài tập

Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng thấp
Vận dụng cao

1.Các khái niệm

Câu hỏi/bài tập định tính
HS xác định được ý nghĩa của mẫu hỏi, xác định các biểu thức toán học
HS chỉ ra và giải thích được các phép tính toán, các biểu thức điều kiện
HS thiết lập được các biểu thức, các điều kiện tương ứng với các dạng câu hỏi.


Bài tập định lượng

Chỉ ra cấu trúc, xác định các thành phần trong biểu thức số học và biểu thức lôgic

HS biết được cách tính giá trị các biểu thức.

HS vận dụng các biểu thức tính toán và điều kiện để mô tả bài toán mới
Bài tập thực hành





2.	Tạo mẫu hỏi

Câu hỏi/bài tập định tính

HS mô tả các bước thiết kế mẫu hỏi.
HS hiểu được ý nghĩa của các bước thiết kế mẫu hỏi.



Bài tập định lượng

HS biết cơ chế hoạt động của mẫu hỏi

HS hiểu cơ chế hoạt động của mẫu hỏi
HS viết được cấu trúc mẫu hỏi, thực hiện trong một tình huống quen thuộc.

HS viết được cấu trúc mẫu hỏi, thực hiện trong một tình huống mới.

Bài tập thực hành


HS sửa lỗi mẫu hỏi trong tình huống quen thuộc có lỗi.
HS vận dụng mẫu hỏi, cùng với các đối tượng khác để làm được yêu cầu hoàn chỉnh giải quyết vấn đề trong tình huống quen thuộc.
HS vận dụng mẫu hỏi, cùng với các đối tượng khác để làm được yêu cầu hoàn chỉnh giải quyết vấn đề trong tình huống mới.

hỏi?
2.2.5 Câu hỏi và bài tập.
- Nhận biết :
CH1: Cho biết khái niệm và lợi ích của mẫu hỏi trong CSDL? CH2: Nêu các phép toán số học?
CH3: Nêu các phép toán quan hệ, lôgic?
CH4: Nêu các toán hạng: các trường, hằng số, hằng văn bản? CH5: Nêu các hàm số học chuẩn?
CH6: Nêu các bước chính để thiết lập mẫu hỏi? CH7: Nêu các thao tác thiết lập mẫu hỏi?
- Thông hiểu.
CH1: Cho biết ý nghĩa của các thành phần tham gia trong biểu thức mẫu
CH2: Cách biễu diễn các trường, các hằng văn bản?
CH3: Ý nghĩa của các thuộc tính mô tả điều kiện trong mẫu hỏi?
Vận dụng
CH1: Viết các biểu thức điều kiện với tình huống quen thuộc?
Vận dụng cao
CH2: Viết biểu thức điều kiện trong một số tình huống phát sinh?
Thiết kế tiến trình dạy học theo dự án STEM, chủ đề: Truy vấn dữ liệu – tin học 12
Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn
Mục đích : Giúp các em hiểu một số truy vấn trên CSDL thực tiễn, phần mềm quản lí điểm, từ đó thiết lập được truy vấn trên CSDL đơn giản được tạo trên Access .
Nội dung :
- Hoạt động 1 : Tìm hiểu truy vấn từ phần mềm quản lí điểm
Giáo viên trình chiếu bảng tổng kết năm học được trích xuất từ phần mềm quản lí điểm. Giáo viên đưa ra các lập luận cho bảng dữ liệu với các câu hỏi sau:
CH1 : Điểm tb các môn được tổng hợp như thế nào? CH2 : Điểm TK được tính như thế nào?
CH3 : Xếp loại học lực dựa vào dữ liệu nào và điều kiện gì? Gọi học sinh đứng tại chỗ trả lời câu hỏi.
Hình 1: Bảng điểm tổng kết năm học
Giáo viên trình chiếu tiếp bảng Thống kê tỉ lệ xếp loại học lực (Hình 2).
Yêu cầu học sinh đặt các câu hỏi lấy dữ liệu cho bảng thống kê?
Hình 2: Thống kê tỉ lệ học lực phần mềm quản lí điểm Dự kiến sản phẩm học sinh:
CH1: Dữ liệu học sinh nữ của từng lớp được lấy như thế nào?
CH2: Tỉ lệ học lực từng lớp được thống kê từ những dữ liệu nào? Cách thống kê như thế nào ?
* Hoạt động 2: Hoạt động nhóm thiết lập các truy vấn từ CSDL đã cho. Giáo viên trình chiếu bảng Học sinh CSDL quản lí học sinh (Hình 3),
phân lớp thành 4 nhóm yêu cầu thiết lập ít nhất 4 câu hỏi yêu cầu khai thác dữ liệu dữ liệu :
Hình 3 : Bảng HOC_SINH CSDL Quản lí học sinh Dự kiến sản phẩm của học sinh:
CH1: Tính điểm trung bình các môn?
CH2: Đưa ra học sinh có điểm trung bình cao nhất? CH3: Sắp xếp theo tổ từ nhỏ đến lớn?
CH4: Đưa ra điểm trung bình từng môn theo tổ? CH5: Đưa ra điểm cao nhất, thấp nhất từng môn?
- Hoạt động 3: Phân nhóm giao nhiệm vụ thực hiện dự án.
Giáo viên trình chiếu CSDL Quản lí học sinh (Hình 3), phân dự án cho 4 nhóm trong lớp. Yêu cầu từ CSDL Quản lí học sinh:
Nhóm 1: Thiết kế mẫu hỏi đưa ra điểm trung bình các môn theo công thức:
DiemTB= ((Toán + Văn)x2+lí+hóa+ sử+địa+tin)/9
Nhóm 2: Thiết kế mẫu hỏi đưa ra danh sách các bạn nam, sắp xếp theo thứ tự tăng dần theo tổ?
Nhóm 3: Thiết kế mẫu hỏi đưa ra danh sách học sinh có điểm văn >7.0 và toán <9.5?
Nhóm 4: Thiết kế mẫu hỏi gộp nhóm theo tổ điểm trung bình các môn?
Hình thức tổ chức hoạt động: Thuyết trình kết hợp vấn đáp học sinh (Hoạt động 1). Hoạt động nhóm (Hoạt động 2)
Xác định kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Mục đích: Giúp học sinh tìm hiểu kiến thức liên quan để giải quyết dự án.
Nội dung
- Hoạt động 4: Phân nhóm tìm hiểu kiến thức liên quan
Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu nghiên cứu sách giáo khoa trang 63, 64 thực hiện yêu cầu:
Nhóm 1: Trình bày các phép toán sử dụng trong biểu thức mẫu hỏi. Nhóm 2: Trình bày các toán hạng trong biểu thức mẫu hỏi.
Nhóm 3: Trình bày biểu thức số học, biểu thức logic. Nhóm 4: Trình bày các hàm trong biểu thức mẫu hỏi.
Các nhóm hoạt động trình bày trên bảng phụ, cử đại diện nhóm lên thuyết trình, trả lời phản biện.
Dự kiến sản phẩm của học sinh: Nhóm 1:
- Các phép toán
+ Phép toán số học: +, – , * , /
+ Phép toán so sánh:
, =, =, 
+ Phép toán logic:
AND, OR, NOT
Nhóm 2:
- Các toán hạng :
+ Tên các trường: được ghi trong dấu ngoặc vuông.
Ví dụ : [gioi tinh], [DToan]
+ Các hằng số học
+ Các hằng văn bản, được viết trong dấu nháy kép. Nhóm 3:
Cấu trúc biểu thức số học:
 : Ví dụ :
DTB:([Dtoan]+[Dli]+[Dtin]+[Dvan]+[Dhoa]+[Dsinh])/6
Biểu thức điều kiện sẽ là:
[TOAN] >=9
Nhóm 4:
SUM: Tính tổng
AVG: Tính giá trị trung bình Min: Tìm giá trị nhỏ nhất Max: Giá trị lớn nhất
COUNT: Đếm số giá trị khác trống.
Lựa chọn giải pháp.
Mục đích: Học sinh trong nhóm sẽ lựa chọn giải pháp tối ưu để thực hiện các sản phầm
Nội dung:
- Hoạt động 5: Từ các kiến thức tìm hiểu được, học sinh đề xuất các giải pháp nhóm thảo luận thống nhất giải pháp thực hiện nhiệm vụ giáo viên phân công. Phân công người thuyết trình bảo vệ sản phẩm. Nội dung thực hiện ngoài tiết học.
Dự kiến sản phẩm học sinh:
Nhóm 1:
B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu : Chọn bảng học sinh;
B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:
Field: Mahs, Ho ten, Ngay sinh, Gioi tinh, To, Toan, Li, Hoa, Van, Su, Dia,Tin.
Nháy vào trường trống gõ công thức:
diem TB: (([Toan]+[Van])*2+[Li]+[Hoa]+[Su]+[Dia]+[Tin])/9; B4: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File à save đặt tên mẫu hỏi.
Nhóm 2:
B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu: Chọn bảng học sinh;
B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:
Field: Mahs, Ho ten, Ngay sinh, Gioi tinh, To
Sort: Tương ứng trường tổ chọn Ascending
Criteria: Tương ứng trường Gioi tinh chọn “Nam”;
B4: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File à save đặt tên mẫu hỏi. Nhóm 3:
B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu: Chọn bảng học sinh;
B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:
Field: Mahs, Ho ten, Ngay sinh, Gioi tinh, To, Toan, Van
Criteria: Tương ứng trường Toan chọn >9.5; trường Van chọn >7 B4: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File à save đặt tên mẫu hỏi. Nhóm 4:
B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu: Chọn bảng học sinh;
B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:
Field: To, Toan, Li, Hoa, Van, Su, Dia,Tin.
B4: Nháy nút Totals trên thanh công cụ chuẩn, trong trường Total tương ứng với các thuộc tính điểm chọn hàm AVG;
B5: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File à save đặt tên mẫu hỏi.
Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá
Mục đích: Từ những phương án đã lựa chọn học sinh sử dụng máy tính để tạo các mẫu hỏi truy vấn giải quyết vấn đề, kiểm nghiệm trên máy tính.
Nội dung:
- Hoạt động 6: Học sinh hoạt động theo nhóm được phân công, thời gian hoạt động ngoài tiết học.
Dự kiến sản phẩm của học sinh:
Nhóm 1:
Nhóm 2:
Nhóm 3:
Nhóm 4:
Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh.
Mục đích: Học sinh thuyết trình sản phẩm của nhóm mình trước lớp, các thành viên nhóm khác tham gia phản biện và chủ động tiếp thu kiến thức.
Nội dung:
Hoạt động 7: Các nhóm chuẩn bị sản phẩm, nội dung trình bày thời gian ngoài giờ. Giáo viên yêu cầu đại diện mỗi nhóm 2 thành viên, 1 thành viên vai trò thuyết trình các bước thực hiện, thành viên còn lại thực hiện trực tiếp trên CSDL Quản lí học sinh.
Hoạt động 8: Tổ chức trò chơi Hỏi xoáy – đáp xoay: trò chơi gồm 2 người chơi một người hỏi, một người trả lời. Các bạn còn lại trong đội chơi được biết câu trả lời và trợ giúp người chơi bằng biểu cảm hành động.
Cách thức tổ chức hoạt động
PHẦN III. Ý NGHĨA
Việc thiết kế bài học theo quy như bài hoc trên không chỉ giúp học sinh thực hành những kỹ năng giống như những kỹ sư thực thụ trong các bộ phận làm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, mà quan trọng hơn đó là giúp cho học sinh cảm thấy tự tin hơn vào bản thân khi tự mình có thể giải quyết được những vấn đề.
Quy trình thiết kế công nghệ gồm: nêu vấn đề – đề xuất giải pháp – xây dựng kế hoạch – thực hiện ý tưởng – kiểm tra, đánh giá. Nếu phát hiện sự cố hoặc chưa hoàn thiện, học sinh có thể điều chỉnh hoặc gia cố lại. Cuối cùng, học sinh sẽ có cơ hội chia sẻ thành quả của mình với bạn bè hoặc cộng đồng. Dựa
trên phản hồi của cộng đồng, các vấn đề mới lại nảy sinh và quy trình lại tiếp tục lặp lại.
PHẦN IV. KẾT LUẬN
Một số kết luận
Từ kiết quả trên cho thấy vai trò và ứng dụng thực tiễn của phương pháp dạy học theo dự án là phương pháp đổi mới dạy học định hướng phát triển năng lực theo hướng tiếp cận STEM. Do đó, tôi khẳng định mục đích nghiên cứu của đề tài đặt ra đã được hoàn tất. Đề tài đã đưa vào thử nghiệm thành công và nhận được những phản hồi tích từ giáo viên và học sinh trường THPT Hồng Lĩnh.
Đề tài của tôi mới khai thác một phần ứng dụng của việc dạy học STEM. Trong đó, tập trung phân tích xuất phát từ nhu cầu thực tiễn để đưa tới các dự án giao cho học sinh làm việc, tạo hứng thú ban đầu, hướng dẫn học sinh tự khám phá kiến thức nền để lựa chọn thiết kế sản phẩm của nhóm mình. Trong thời gian tới, tôi sẽ tiếp thu ý kiến phản hồi từ các đồng nghiệp trong và ngoài trường, để cải thiện hoàn chỉnh đề tài của mình.
Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân, tôi đã áp dụng, chia sẻ và thu được kết quả rất khả quan. Tuy nhiên, đây chưa hẳn là phương pháp tối ưu, xin đưa ra để đồng nghiệp tham khảo. Rất mong đồng nghiệp đóng góp ý kiến, bổ sung để bản thân ngày càng hoàn thiện hơn và có kết quả tốt hơn.
Một số kiến nghị
Từ kết quả thu được, tôi nghĩ nên triển khai rộng rãi để các giáo viên học tập áp dụng xây dựng chủ đề cho bộ môn của mình.